1金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 4.2.1煤、石油和天然气的综合利用 第四章 化学与可持续发展第二节化学与资源综合利用、环境保护 第课时2金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 教学目标知识与技能： 知道化石燃料是重要的自然资源，了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对 环境污染较小的燃料，认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。 过程与方法： 通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（ 气体）检验的一般方法。 情感态度与价值观： 知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献。 教学重点：化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。 教学难点：化石燃料的综合利用 教具准备：多媒体、投影仪、焦炭、氨水、苯、甲苯3金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 第一课时4.2.1煤、石油和天 然气的综合利用 4金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 背景知识回顾 一、化石燃料 煤、石油和天然气都是古代 经过一系 列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用 的主要燃料，因此人们常称它们为 燃料， 是 资源。 二、煤、石油燃烧对环境的影响 1、煤的燃烧对空气的影响 煤燃烧时会排放出 等气体和一些烟尘 ，它们都是大气的污染物。 2、用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产 品汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放 出 、 、含 化合物、未燃烧 的 化合物和烟尘等，它们都是大气的污 染物。动植物遗骸化石 不可再生SO2、NO2CO氮的氧化物铅 碳氢5金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 迄今为止，煤、石油、天然气仍是人 类使用的主要能源，同时它们也是 重要的化工原料。如何实现化石燃 料的综合利用，提高利用率，减少 化石燃料燃烧所造成的环境污染， 是人类面临的重大挑战。6金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 7金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 能源 国家石油 （亿吨）天然气 （亿立方米）煤炭 （亿吨）中国产量1.461175.612.4消费量1.627175.65.72美 国产量3.8635320.99.35消费量8.0795924.14.921994年中美三大能源产量与消费量比较表8金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 我国煤的分布图9金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 上京煤矿宁夏优质无煤 太西煤露天采区 10金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 求知课堂互动 一、煤的综合利用 1、煤的组成 组成元素:主要是碳元素；（还有少 量的H、O、N、P、S、卤素等）组成成分：是由多种有机物、无机 物组成的复杂混合物。煤的结构模型11金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 一、煤的综合利用：2、煤的分类腐泥煤腐植煤褐 煤烟 煤泥 煤无烟煤按C%95%以上 70%以上60%70%50%60%工业上煤 品质的检 测指标：发热量、挥发分、固 定碳、水分、灰分等12金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 煤的干馏实验装置图实验装置1实验装置2一、煤的综合利用 （1）煤的干馏 煤的干馏原理： 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。13金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 煤干馏的主要产品和用途14金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! （2）煤的气化：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。 C(s) + H2O CO(g) + H2(g)高温CO(g)+ 3H2 CH4(g) + H2O(l)一定 条件中热值气高热值气 2CO(g)+ O2 2CO2(g)；H=-566KJ/mol 2H2(g)+ O2 2H2O(l)；H=-571KJ/mol CH4(g)+ 2O2 CO2(g) + 2H2O(l) H=-890.3KJ/mol15金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 煤气储气柜煤碳煤气化炉宜昌煤制气厂等离子体辅助煤汽化装置16金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。 一、煤的综合利用 （3）煤的液化：C(s) + H2O CO(g) + H2(g)高温CO + 2H2 CH3OH（甲醇）一定 条件如：17金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 小资料：最近，美、联邦德国、日三国正式签订协议 合建一个日处理6000吨煤的溶剂精炼煤(称 SRC方法)的液化示范工厂。用这个方法 ，23t煤可以产1t汽油(视煤种而异)，说明 这项技术已发展到一定的成熟程度。最近，美国某公司发表了用分子筛作催 化剂把甲醇转化为汽油的专利。这种催化 剂能够有效地控制产物的分子大小的形状 ，因此产品中75直接可以用作高级汽油 。18金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 煤液化 装置纳米级煤液化油煤 液化烘干机液化氣罐 煤氣灶19金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 20金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 二、石油的综合利用 1、石油的组成元素: 主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合 物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：2、石油的炼制(除水脱盐后) （1）石油的分馏：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物 分离成简单混合物的过程。21金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 石油分馏示意图22金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 23金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 3、石油的裂化和裂解 （1）裂化的目的： （2）裂化的原理： 石油的裂化是 。在催化剂的作用下将含碳原子多的重 油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解: 深度的裂化。裂解的目的： 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。乙烯的产量是一个国家石化水平的标志24金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 25%产量提高25金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 4、石油结构的重整 石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构 的重新调整，是链状烃转化为环状烃，如苯或 甲苯等，它们也是重要的化工基本原料。26金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 27金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 中海油渤海石油平台28金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 29金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 三、天然气的综合利用 天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一 种重要的化工原料，作为化工原料，它主 要用于合成 和生产 等。天然气化 工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化 学变化形成含两个或多个碳原子的其他有 机化合物。实现天然气的有效转化是一项 具有挑战性的课题。氨甲醇30金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米31金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 珠海振戎公司已经 与伊朗方面签署协 议，同意在未来25 年向伊朗购买200亿 美元的液化天然气亚洲最大的天 然气处理厂32金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 阜阳市利用“西气东输”工程天然气门站鸟瞰图33金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyjy.com 老师都说好老师都说好! ! 俄天然气 管道通向 中国德国天然气汽车34金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.comwx.jtyj